CN103529757A

CN103529757A - 基于GSM、WIFI和ZigBee无线技术的智能家居盒

Info

Publication number: CN103529757A
Application number: CN201210227806.5A
Authority: CN
Inventors: 郭海元; 康冰; 刘富
Original assignee: Jilin University
Current assignee: Jilin University
Priority date: 2012-07-04
Filing date: 2012-07-04
Publication date: 2014-01-22

Abstract

本发明专利公开了一种基于GSM、WIFI和ZigBee无线技术的智能家居盒，此盒集触摸屏模块、报警模块、语音模块、键盘模块、处理器模块、甲醛传感器模块、CO₂传感器模块、烟雾传感器、煤气传感器模块、温湿度传感器模块、GSM模块、WIFI模块、电池、直流稳压电源于一体，可以通过手机短信、WIFI手机终端软件、触摸屏和键盘控制该盒，从而控制和ZigBee网络终端连接的电器设备。该盒只需要安装在用户的门口，可实现家庭全方位的控制，避免了布线难、维修难和无法实时获得家庭情况的问题，并且该盒相比于市面现有智能家居系统，具有价格便宜，安装维修方便等特点。

Description

基于GSM、WIFI和ZigBee无线技术的智能家居盒

技术领域

本发明属于智能家居技术领域，具体涉及一种基于GSM、WIFI和ZigBee无线技术的智能家居盒。

背景技术

智能家居是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如通过家庭触摸屏、手机、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行现场操作，方便控制；另一方面，使用智能家居系统的室内，各种设备相互间可以通讯，即使没有用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。

目前研究智能家居的企业有很多。这些企业和制造商所开发的产品有一个共同的致命弱点就是需要布线，系统安装麻烦，接口复杂，因为布线都在墙内，安装时需要对现有的居室造成很大外观改动，也使维修很困难。

针对这些问题，有部分人也做了相关研究，中国专利局公开号CN101038492的发明专利，采用电话远程控制由ZigBee组网的家居系统，但其在家中操作时受到限制；公开号CN102195997A的发明专利，公开了一种基于WIFI及http技术的智能家居监控系统和运行方法，但其无法及时获得家中异常情况，并且通过网络控制比较麻烦。

在现有技术上，采用ZigBee模块组网有成本低、功耗低、覆盖范围大等优点。

发明内容

本发明公开的基于GSM、WIFI和ZigBee无线技术的智能家居盒，集各个功能模块于一个盒中，既可以通过短信进行远程控制，也可以通过WIFI客户端软件进行控制，解决了安装难，维修难，控制麻烦的问题。

本发明专利包括基本功能部分(I)、传感器部分(II)、无线部分(III)组成，其中基本功能部分(I)由显示触摸屏模块(a)、报警模块(b)、语音模块(c)、键盘模块(d)和处理器模块(e)组成，传感器部分(II)由甲醛传感器模块(f)、CO₂传感器模块(g)、烟雾传感器模块(h)、煤气传感器模块(i)和温湿度传感器模块(j)组成，无线部分(III)由GSM模块(k)、WIFI模块(l)和ZigBee无线网络(m)组成；处理器模块(e)对应控制引脚分别接到显示触摸屏模块(a)、报警模块(b)、语音模块(c)、GSM模块(k)、WIFI模块(l)、ZigBee无线网络(m)，处理器模块(e)对应输入引脚接到键盘模块(d)、甲醛传感器模块(f)、CO₂传感器模块(g)、烟雾传感器模块(h)、煤气传感器模块(i)和温湿度传感器模块(j)；ZigBee无线网络(m)由协调器(18)、路由(19)、终端(17)和终端(20)组成。

触摸屏模块(a)、报警模块(b)、语音模块(c)、键盘模块(d)、处理器模块(e)、甲醛传感器模块(f)、CO₂传感器模块(g)、烟雾传感器[模块(h)、煤气传感器模块(i)和温湿度传感器模块(j)、GSM模块(k)和WIFI模块(l)均集成于一盒中。

智能家居盒正面由显示触摸屏(4)、键盘(10)、人体检测模块(15)组成，其左侧面由温湿度传感器(1)、甲醛传感器(3)组成，其上面由报警器(5)、WiFi天线(6)、ZigBee天线(7)、喇叭(8)组成，其右面由煤气传感器(9)、CO₂传感器(11)、烟雾传感器(13)组成，其底面由电池模块(2)、直流稳压电源(12)、GSM天线(14)组成，其表面铝盒(16)构成。

处理器模块(e)和ZigBee无线网络(m)的连接是指处理器模块(e)和ZigBee无线网络(m)的协调器用导线进行连接。

GSM模块(k)通过短信或拨号和手机进行远程通信，传递家庭报警信息和通过短信控制智能家居盒。

WIFI模块(l)通过与WIFI手机终端软件连接，控制智能家居盒。

终端(17)和终端(20)是多个ZigBee终端，通过控制驱动或继电器控制设备，其中设备包括门或灯或空调或排风扇。

附图说明

图1是本发明所述的基于GSM、WIFI和ZigBee无线技术的智能家居盒结构原理示意图；

图2是智能家居盒模块分布图；

图3是ZigBee无线网络基本图；

其中：

I.基本功能部分 II.传感器部分 III.无线部分 a.显示触摸屏模块 b.报警模块 c.语音模块 d.键盘模块 e.处理器模块 f.甲醛传感器模块 g.CO₂传感器模块 h.烟雾传感器模块 i.煤气传感器模块 j.温湿度传感器模块 k.GSM模块 l.WIFI模块 m.ZigBee无线网络 1.温湿度传感器 2.电池模块 3.甲醛传感器 4.显示触摸屏 5.报警器 6.WiFi天线 7.ZigBee天线 8.喇叭 9.煤气传感器 10.键盘 11.CO₂传感器 12.直流稳压电源 13.烟雾传感器 14.GSM天线 15.人体检测模块 16.铝盒 17.终端 18.协调器 19.路由 20.终端

具体实施方式

结合附图对本发明的实施方式做进一步描述：

如图1所示，本发明专利包括基本功能部分I、传感器部分II、无线部分III组成，其中基本功能部分I由显示触摸屏模块a、报警模块b、语音模块c、键盘模块d和处理器模块e组成，传感器部分II由甲醛传感器模块f、CO₂传感器模块g、烟雾传感器模块h、煤气传感器模块i和温湿度传感器模块j组成，无线部分III由GSM模块k、WIFI模块l和ZigBee无线网络m组成；处理器模块e对应控制引脚分别接到显示触摸屏模块a、报警模块b、语音模块c、GSM模块k、WIFI模块l、ZigBee无线网络m，处理器模块e对应输入引脚接到键盘模块d、甲醛传感器模块f、CO₂传感器模块g、烟雾传感器模块h、煤气传感器模块i和温湿度传感器模块j。

如图2所示，智能家居盒正面由显示触摸屏4、键盘10、人体检测模块15组成，其左侧面由温湿度传感器1、甲醛传感器3组成，其上面由报警器5、WiFi天线6、ZigBee天线7、喇叭8组成，其右面由煤气传感器9、CO₂传感器11、烟雾传感器13组成，其底面由电池模块2、直流稳压电源12、GSM天线14组成，其表面铝盒16构成。

如图3所示，ZigBee网络由协调器18、路由19、终端17、终端20组成。

智能家居盒安装于用户门口，ZigBee路由19安装在室内各个墙壁角落，ZigBee终端17和终端21安装于被控电器设备上，通过控制驱动控制电器设备。

当用户通过WIFI手机终端软件或手机短信或智能家居盒子的键盘10或触摸显示屏4进行布防后，当有人进入屋内时，人体检测模块15会检测到有人进入，触摸显示屏4进入密码输入状态，用户可以通过WIFI手机终端软件或手机短信或智能家居盒子的键盘10或触摸显示屏4输入自己设置的密码，密码输入正确后喇叭会播放用户设置的音乐；如果在60S之内没有输入密码或者输入密码错误次数超过三次，报警器5会报警，喇叭8会进行语音提示，同时GSM模块k会拨通用户手机，提示非法入侵；在无法记得密码时重设密码必须通过在智能家居盒的处理器模块e中提前设置的邮箱。

当温度或湿度或甲醛浓度或煤气浓度或烟雾浓度或CO₂浓度超标时，处理器模块e会控制语音模块c通过喇叭8播报语音，提示温度或湿度或甲醛浓度或煤气浓度或烟雾浓度或CO₂浓度超标，并在显示触摸屏模块a显示，同时处理器模块e会通过ZigBee无线网络m控制终端开启空调或排风扇进行降低温度或湿度或甲醛浓度或煤气浓度或烟雾浓度或CO₂浓度，处理器模块e会控制GSM模块k发送短信通知用户。

用户可以通过手机的短信或者WIFI手机客户端软件连接WIFI网络控制处理器模块e，在软件界面上对室内进行布防和撤防，控制门的开关、空调的启停、灯的开关、排风扇的启停，控制音乐模块播放音乐等。

当直流稳压电源12因室内无电而不能工作时，电池模块2进入工作，维持盒内基本模块工作。

Claims

1.一种基于GSM、WIFI和ZigBee无线技术的智能家居盒，包括基本功能部分(I)、传感器部分(II)、无线部分(III)组成，其中基本功能部分(I)由显示触摸屏模块(a)、报警模块(b)、语音模块(c)、键盘模块(d)和处理器模块(e)组成，传感器部分(II)由甲醛传感器模块(f)、CO₂传感器模块(g)、烟雾传感器模块(h)、煤气传感器模块(i)和温湿度传感器模块(j)组成，无线部分(III)由GSM模块(k)、WIFI模块(l)和ZigBee无线网络(m)组成；处理器模块(e)对应控制引脚分别接到显示触摸屏模块(a)、报警模块(b)、语音模块(c)、GSM模块(k)、WIFI模块(l)、ZigBee无线网络(m)，处理器模块(e)对应输入引脚接到键盘模块(d)、甲醛传感器模块(f)、CO₂传感器模块(g)、烟雾传感器模块(h)、煤气传感器模块(i)和温湿度传感器模块(j)；ZigBee无线网络(m)由协调器(18)、路由(19)、终端(17)和终端(20)组成。

2.按权利要求1所述的基于GSM、WIFI和ZigBee无线技术的智能家居盒，其特征在于，所述的触摸屏模块(a)、报警模块(b)、语音模块(c)、键盘模块(d)、处理器模块(e)、甲醛传感器模块(f)、CO₂传感器模块(g)、烟雾传感器模块(h)、煤气传感器模块(i)和温湿度传感器模块(j)、GSM模块(k)和WIFI模块(l)均集成于一盒中。

3.按权利要求1所述的基于GSM、WIFI和ZigBee无线技术的智能家居盒，其特征在于，所述的智能家居盒，其正面由显示触摸屏(4)、键盘(10)、人体检测模块(15)组成，其左侧面由温湿度传感器(1)、甲醛传感器(3)组成，其上面由报警器(5)、WiFi天线(6)、ZigBee天线(7)、喇叭(8)组成，其右面由煤气传感器(9)、CO₂传感器(11)、烟雾传感器(13)组成，其底面由电池模块(2)、直流稳压电源(12)、GSM天线(14)组成，其表面铝盒(16)构成。

4.按权利要求1所述的基于GSM、WIFI和ZigBee无线技术的智能家居盒，其特征在于，所述的处理器模块(e)和ZigBee无线网络(m)的连接是指处理器模块(e)和ZigBee无线网络(m)的协调器用导线进行连接。

5.按权利要求1所述的基于GSM、WIFI和ZigBee无线技术的智能家居盒，其特征在于，所述的GSM模块(k)通过短信或拨号和手机进行远程通信，传递家庭报警信息和通过短信控制智能家居盒。

6.按权利要求1所述的基于GSM、WIFI和ZigBee无线技术的智能家居盒，其特征在于，所述的WIFI模块(l)通过与WIFI手机终端软件连接，控制智能家居盒。

7.按权利要求3所述的基于GSM、WIFI和ZigBee无线技术的智能家居盒，其特征在于所述的终端(17)和终端(20)是多个ZigBee终端，通过控制驱动或继电器控制设备，其中设备包括门或灯或空调或排风扇。